基于Nrf2调节TGF-β1/smad3/NOX4信号通路探讨木香烃内酯对实验性肺纤维化的保护作用

Idiopathic pulmonary fibrosis (IPF) is a chronic progressive disease of increasing prevalence for which has no effective therapy for unclearly detailed mechanism. Costunolide(CN), which was reported inducing nuclear factor etythroid-2 related factor 2 (Nrf2) nuclear accumulation, has antifibrotic action as effectively as pirfenidone (100mg/Kg) but with less toxicity. Nox4-Nrf2 redox imbalance and NOX4 which has been proved to induced by TGF-β1/Smad3 may be the most promising therapeutic target in the process of pulmonary fibrosis．Thus we speculate that Nrf2-mediated TGF-β1/Smad3/ NOX4 signaling may play a key role in pulmonary fibrosis. The present study is to perform in vivo and in vitro experiments by specific inhibitor and siRNA to study the involvement of Nrf2-mediated TGF-β/ Smad3/ NOX4 sigaling in pulmonary fibrosis, which may explore new therapeutic target, and to evaluate the effects of CN on pulmonary fibrosis involving this pathway.

特发性肺纤维化（IPF）是一种高死亡率的肺部疾病，其具体分子机制尚未完全明确，目前临床治疗手段十分有限。我们的前期研究利用博莱霉素致肺纤维大鼠模型，发现木香烃内酯（CN）抑制肺纤维化的作用与吡非尼酮（100mg/Kg）相当，但毒性更小，具有很好的开发前景，其肺保护作用的分子机制尚不明确。文献报道CN能影响核转录相关因子-2（Nrf2）信号通路相关基因产物发生变化，NOX4-Nrf2的氧化还原平衡体系和TGF-β1/NOX4信号传导在肺纤维化的发病机制中发挥重要作用，但Nrf2对TGF-β1/smad/NOX4信号通路的调节尚不清楚。本研究拟采用动物和细胞模型，利用信号通路的特异性抑制剂和siRNA技术，研究Nrf2调节TGF-β1/Smad3/NOX4通路在肺纤维化中的作用，以发现潜在的治疗靶点；同时研究CN的对实验性肺纤维化的保护作用和对上述信号通路的影响。

特发性肺纤维化（IPF）是一种高死亡率的肺部疾病，其具体分子机制尚未完全明确，目前临床治疗手段十分有限。现有的作用于单一靶点，单一细胞内信号转导通路的药物均不能有效地延长肺纤维化患者的生存时间和提高其生存质量。吡非尼酮、尼达尼布等是目前临床上治疗PF的常用药物，但其作用靶点单一，且存在不同程度的副作用而不宜长期使用。一些中草药及其有效成分在治疗肺纤维化中具有作用于多靶点、多通路及副作用小的特点，因此成为研究的热点。本研究分别采用博莱霉素诱导的小鼠PF模型及TGF-β1诱导的HELF细胞PF模型，研究去氢木香烃内酯、木香烃内酯、新型没食子酸、五味子乙酸联合甘草酸等化合物抗PF作用及其对肺纤维化过程中TGF-β1/Smad2通路和NOX4/Nrf2氧化还原平衡的影响。结果：1.去氢木香烃内酯、木香烃内酯、新型没食子酸、五味子乙酸联合甘草酸可以对抗博莱霉素造模后小鼠体重减轻、提高博莱霉素造模后小鼠生存率减轻小鼠肺组织炎症反应程度及纤维化程度、减轻血清或肺组织HYP含量、CollagenⅠ、CollagenⅢ、α-SMA 蛋白表达、减少IL-6、TNF-α等炎性因子。这些化合物抗肺纤维化机制可能与其干预TGF-β1/Smad2途径及Nrf2/NOX4氧化平衡有关。在此过程中，我们验证了苦参碱+番茄红素减轻LPS致小鼠急性肺损伤，与其干扰IκB/NF-κB信号通路有关。在动物实验的基础上，我们对部分类型间质性肺疾病患者（髓过氧化物酶阳性间质性肺炎、无肌病皮肌炎相关机化性肺炎、抗氨基酰 tRNA 合成酶抗体阳性的多发性肌炎/皮肌炎患者）临床特点进行总结研究，提出Mon2单核细胞和M2型巨噬细胞在肺纤维化的发生发展中可能起重要作用，对进一步探讨肺纤化的发病机制有重要提示意义。